基于BIM技術(shù)的智慧工地建設(shè)

楊帆

摘 要：智慧工地的建設(shè)是通過施工現(xiàn)場管理平臺來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)平臺中的信息和數(shù)據(jù)大多是由工程BIM模型來提供。文章講述了BIM技術(shù)在智慧工地中的運(yùn)用，其中有工程量的統(tǒng)計(jì)、節(jié)點(diǎn)分析以及物料的實(shí)時(shí)管理與控制等，在BIM技術(shù)的輔助下，再結(jié)合工地各個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)、感知、運(yùn)行和調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成工程施工的智能化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);智慧工地;建設(shè)管理

在科學(xué)和信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智能軟件技術(shù)已經(jīng)逐漸的應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)、施工管理、運(yùn)行維護(hù)等階段。但是在工程項(xiàng)目全部的建造生命周期內(nèi)，依然有著信息輸送公開不夠快、不夠準(zhǔn)確等諸多問題。BIM技術(shù)獎(jiǎng)各類信息歸納整理到一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，順利的解決了這些問題，從事設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)等不同工作種類的人員都能夠在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上開展協(xié)同作業(yè)，在很大程度上提高了工作的效率，減少了資源的浪費(fèi)，極大地降低了項(xiàng)目的資金成本，加快了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的運(yùn)用也有效提高了工程管理和質(zhì)量層次水平，推動了工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)信息化目標(biāo)的腳步。

一、BIM和智慧工地的應(yīng)用現(xiàn)狀

智慧工地的普及應(yīng)用需要相關(guān)的管理部門和人員以及協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)來共同推進(jìn)，在這個(gè)過程中還存在著許多問題，所以，智慧工地在建筑行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用還不是很成熟。此外，通過計(jì)算和比較工程項(xiàng)目的施工規(guī)模，就會發(fā)現(xiàn)大型的工程使用智慧工地的時(shí)候結(jié)合以往的管理方式來輔助工程管理工作的項(xiàng)目比較多。中型和小型則比較少，這是因?yàn)楣芾聿块T在公關(guān)協(xié)調(diào)和程序協(xié)調(diào)方面的不便利，造成技術(shù)應(yīng)用難以順利進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致各項(xiàng)內(nèi)容的成本增加，拖慢了工程的進(jìn)度。

二、BIM技術(shù)在智慧工地建設(shè)中的主要應(yīng)用

（一）工程量統(tǒng)計(jì)

在完成BIM模型的創(chuàng)建工作并對其進(jìn)行計(jì)算，可以快速的分析出每個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的混凝土、鋼筋以及其他建筑材料的用量。例如，在某個(gè)隧道工程中使用Revit軟件來建立模型對混凝土工程量的信息進(jìn)行提取，與工地實(shí)際的混凝土用量之差能夠保持在百分之三以內(nèi)。在鋼結(jié)構(gòu)的工程施工中，可以根據(jù)模型的分解信息來構(gòu)建出三維模型，進(jìn)而使用機(jī)器設(shè)備來制造出鋼結(jié)構(gòu)部件。

（二）節(jié)點(diǎn)分析

分析設(shè)計(jì)圖紙，然后對復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行BIM建模，在軟件模型上面對復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效分析。例如，建筑中的鋼筋框架節(jié)點(diǎn)，通過建立模型并對其進(jìn)行分析處理，標(biāo)注出全部的鋼筋碰撞節(jié)點(diǎn)，方便施工人員對鋼筋的整體布局和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化;還能模擬模板支撐結(jié)構(gòu)的受力情況，排除安全隱患，進(jìn)而保障模板支撐結(jié)構(gòu)和施工人員的安全。

（三）視頻監(jiān)控

目前許多工地在施工建設(shè)過程中都應(yīng)用了視頻監(jiān)控技術(shù)，如果將BIM技術(shù)應(yīng)用到其中，就能夠使工作人員更方便地查看工程中的每一個(gè)地方的監(jiān)控情況。智慧工地概念中的遠(yuǎn)程實(shí)施視頻監(jiān)控，不但是在工地里邊和外邊設(shè)置幾個(gè)攝像頭，建立一個(gè)專門的監(jiān)控室，而是在此基礎(chǔ)上，使用手機(jī)軟件和電腦程序等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，讓建設(shè)、施工、監(jiān)管等部門能夠?qū)崟r(shí)的掌握施工現(xiàn)場的真實(shí)情況，提升公開程度。例如，在某個(gè)高速公路工程建設(shè)項(xiàng)目中，使用智慧工地技術(shù)，查看模型中的每個(gè)點(diǎn)位和施工位置的視頻監(jiān)控，了解工程進(jìn)度、人員安全措施以及工程質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息。

（四）碰撞檢查

在安裝管道和線路的時(shí)候，線槽和孔洞沒有事先預(yù)留、電氣設(shè)備安裝時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)碰撞等問題。以往的解決辦法通常是在已經(jīng)王工的墻體或者樓板上進(jìn)行二次開鑿，在安裝各路管線時(shí)因其交叉復(fù)雜程度較高，又會占用很多的使用空間。如果使用BIM技術(shù)，可以參考設(shè)計(jì)圖紙對建筑物整體進(jìn)行建模，在三維模型中突出顯示出預(yù)留線槽和孔洞的位置，并且通知施工人員，防止忽略。在創(chuàng)建完建筑、整體結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備的模型后，在進(jìn)行模型合體操作，找到每個(gè)碰撞點(diǎn)，并對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。這樣就能夠有效的避免返工情況的出現(xiàn)，縮短工程周期和降低施工成本。

（五）材料的實(shí)時(shí)管控

在以往的工地管理模式中，對材料和工程設(shè)備的管控力度不夠強(qiáng)。通常的流程是先由技術(shù)部門制定出材料計(jì)劃，再由采購部門進(jìn)行購買，最后在材料按時(shí)到達(dá)的時(shí)候由采購部門進(jìn)行接受。然而在這個(gè)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)材料不能按時(shí)到達(dá)或材料不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況。使用BIM技術(shù)能夠?qū)θ康牟牧线M(jìn)行全過程跟蹤管理和監(jiān)控。使用條形碼等電子識別碼，對采購的材料物資、工程設(shè)施、結(jié)構(gòu)部件等進(jìn)行跟蹤管理和監(jiān)控。這樣，管理人員就可以清楚地掌握材料物資的進(jìn)場情況。同時(shí)，在機(jī)械電氣等設(shè)施管理上，依照施工進(jìn)度情況制定相應(yīng)的計(jì)劃，科學(xué)調(diào)整機(jī)械電氣設(shè)施的工作和下班時(shí)間。

（六）提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益

科學(xué)的經(jīng)濟(jì)收益能夠有效地促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)階段，建筑企業(yè)在施工過程中使用基于BIM技術(shù)的智慧工地系統(tǒng)，能夠顯著地提升經(jīng)濟(jì)收益。使用合理的手段對施工成本、安全和技術(shù)進(jìn)行管理，在一定程度上減少了因?yàn)椴僮魇д`和安全事故而導(dǎo)致成本增加的情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益的目標(biāo)。

（七）現(xiàn)場設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

工程正式開始建設(shè)前期的設(shè)計(jì)工作是非常關(guān)鍵的，其能夠?qū)こ痰倪M(jìn)度、質(zhì)量和成本產(chǎn)生極大的影響。現(xiàn)場設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為現(xiàn)階段BIM技術(shù)在智慧工地設(shè)計(jì)工作中的主要應(yīng)用，目的是解決因?yàn)閳龅叵拗苹虮O(jiān)管工作不到位而出現(xiàn)設(shè)計(jì)不能還原的問題?，F(xiàn)場設(shè)計(jì)的情況比較復(fù)雜，利用BIM技術(shù)開展現(xiàn)場設(shè)計(jì)工作，能夠顯著地增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)還能夠達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果，確保施工的順利和安全進(jìn)行。

三、結(jié)語

BIM技術(shù)的應(yīng)用為工程建設(shè)的穩(wěn)定運(yùn)行和管理提供了許多有用的參考數(shù)據(jù)和信息，有效運(yùn)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，有效推進(jìn)了各個(gè)項(xiàng)目的高效精準(zhǔn)化管理進(jìn)程，與此同時(shí)，安全、環(huán)保、智能的智慧工地一定會成為建筑領(lǐng)域發(fā)展和進(jìn)步的目標(biāo)。

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